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理想真空二极管

真空二极管的阴极(用被测金属钨丝做成)通以电流加热，并在阳极上加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过，如图一所示。这种电子从热金属灯丝发射的现象，称为热电子发射。研究热电子发射的目的之一是用以选择合适的阴极材料。通过对阴极材料物理性质的研究，掌握其热电子发射的性能，这是物理实验的一个测试项目。
为了测定钨的逸出功，我们将钨作为理想二极管的阴极(灯丝)材料。所谓“理想”是指把电极设计成能够严格地进行分析的几何形状。根据上述原理，我们设计成同轴圆柱形系统。“理想”的另一含义是把待测的阴极发射面限制在温度均匀的一定长度内和近似地能把电极看成是无限长的，即无边缘效应的理想状态。为了避免阴极的冷端效应(两端温度较低)和电场不均匀等的边缘效应，在阳极两端各装一个辅助(保护)阳极，它们在管内相联后再引出管外，但阳极和它们绝缘。因此保护阳极虽和阳极加相同的电压，但其电流并不包括在被测热电子发射电流中。在阳极上还开有一个小孔(辐射孔)，通过它可以看到阴极，以便用光测高温计测量阴极温度。理想二极管的结构如图四所示。阴极（灯丝）温度T的测定。